Главная > Статьи > А. Чигинев, А. Шохин
Новый отопительный сезон: проверим работу приборов учета

А. Чигинев, А. Шохин
Новый отопительный сезон: проверим работу приборов учета

Андрей Чигинев,
технический директор ОАО «ТЕВИС»

Александр Шохин,
главный конструктор ООО «ТЕРМОТРОНИК»

 


Приборы учета тепловой энергии позволяют не только производить точный расчет платы за ресурс, в чем заинтересован как поставщик, так и потребитель. Они помогают анализировать динамику расходов, а также строить прогнозы на перспективу, что может принести ощутимую пользу в деле повышения энергоэффективности различных объектов.   


 Стартовал новый осенне-зимний сезон, и всех потребителей тепловой энергии ожидают дополнительные затраты, связанные с оплатой отопления их объектов. Очень важную роль при этом играют показания приборов учета тепловой энергии.

Желания и стремления потребителя – владельца объекта и теплоснабжающей организации объединяет заинтересованность в том, чтобы эти приборы проработали весь предстоящий отопительный сезон максимально точно, не отклоняясь ни в «плюс», ни в «минус» от действительного уровня потребления. Мы попробуем сделать прогноз качества работы приборов учета в предстоящем отопительном периоде на одном из реальных объектов. А позже – уже в самый разгар отопительного сезона, либо по его окончанию, посмотрим и проанализируем, насколько наша предварительная оценка была точной и адекватной действительности. Поможет нам в этом система диспетчеризации, к которой подключен узел учета тепловой энергии, и которая сохраняет все результаты измерений.

Выбранный для анализа показаний приборов объект подключен по закрытой схеме, и оба расходомера узла учета установлены в первичном контуре теплообменника. Эта ситуация в значительной степени облегчает дальнейший анализ показаний приборов, поскольку фактическую утечку теплоносителя в первичном контуре системы теплоснабжения можно при этом считать равной нулю, а всю разницу в показаниях расходомеров относить исключительно на рассогласование их метрологических характеристик.

С другой стороны, режим работы системы теплоснабжения этого объекта достаточно сложен, поскольку в его теплопункте установлена хорошая тепловая автоматика, которая приводит к очень глубокому регулированию расхода в узле учета, снижая его в отдельные часы практически до нуля. Такой режим работы заставляет работать приборы в очень широком динамическом диапазоне – в данном конкретном примерно от 1 кг/ч до 6,3 т/ч. То есть реальный диапазон работы расходомеров оказался здесь шире 1:6000.

Попутно при анализе мы подробно разберем эту ситуацию и сделаем некоторые выводы о реальной необходимости такого широкого диапазона. Сразу же отметим, что диапазон измерения расходов у наших приборов по паспорту составляет всего 1:500, то есть в нижней части диапазона они работают за пределами нормирования своих метрологических характеристик.

Кроме этой особенности, на выбранном объекте следует отметить также очень большую нагрузку на ГВС, фактически равную суммарной нагрузке на отопление и вентиляцию. А также – весьма «рваный» режим работы горячего водоснабжения, которое то практически одномоментно включается «на полную катушку», то так же резко выключается и может быть не востребовано в течение достаточно длительного времени – от нескольких часов до нескольких дней.

Начало отопительного сезона на объектах теплоснабжения характеризуется ощутимым увеличением циркуляционного расхода теплоносителя через узел учета и, как следствие, определенным изменением в рассогласовании показаний расходомеров на подаче и «обратке». На рис. 1 приведены результаты измерения циркуляционного расхода теплоносителя на объекте за период с начала лета до середины октября текущего года.

На рис. 1 хорошо виден и описанный выше «рваный» режим работы ГВС, приводящий к колебаниям расхода теплоносителя практически от нуля до 4 т/ч летом, и начало отопительного сезона примерно 27 сентября, сместившее минимальное значение циркуляционного расхода примерно на уровень 2 т/ч.

Далее проанализируем относительную разницу расходов в подаче и «обратке», которая, как уже уточнялось выше, должна быть в данном случае обусловлена исключительно метрологическими характеристиками приборов:

dMотн = (М1 – М2) / М2 × 100% (1).

Соответствующая диаграмма представлена на рис. 2.

Казалось бы, приведенные на рис. 2 результаты не предвещают ничего хорошего при оценке качества работы расходомеров узла учета, так как в летнем режиме величина dMотн нередко оказывается за границей допускаемого диапазона ±2%. Но это только на первый взгляд.

На рис. 3 приведена диаграмма функциональной зависимости М2 = F(М1) для анализируемых результатов.

Здесь же мы видим практически идеальную прямую линию с очень небольшими отклонениями ее от вырожденного случая, когда М2 = М1.

Чтобы понять, в чем же «подвох» в таких существенно различающихся визуальных впечатлениях от диаграмм, представленных на рис. 2 и рис. 3, построим еще одну диаграмму с функциональной зависимостью относительной разницы расходов М1 и М2 от величины циркуляционного расхода, за который примем М2:

dMотн = F(М2) (2).

На диаграмме рис. 4 видна зависимость очень близкая к гиперболической, которая стремится к бесконечности при М2 = 0 и «прижимается» к оси абсцисс, то есть к нулю при М2 > 1 т/ч, что соответствует основным рабочим значениям расхода. Кстати, изображенная здесь же линия тренда очень хорошо соответствует заявленным производителем характеристикам расходомера.

Однако как же быть с требованиями «Правил учета…», с допускаемой погрешностью измерения потребленной тепловой энергии и т.д.? Все очень просто: если мы посмотрим, сколько потребленной тепловой энергии по факту было измерено за пределами диапазона 1:100, принимая за верхнюю границу расход в 6 т/ч, то окажется, что всего 0,06% общего ее количества. Если же рассмотреть еще более узкий диапазон измерений – от 0,12 т/ч до 6 т/ч, то есть всего 1:50, то неучтенная часть тепловой энергии составит лишь 0,2%. В том и другом случае, если отбросить эти мизерные доли тепловой энергии, никакого существенного влияния на общий результат они не окажут. Они представляют собой величины много меньше и допускаемой «Правилами учета…» погрешности, и фактической ее величины.

В заключение – несколько слов об обещанном прогнозе качества работы представленного узла учета в предстоящем отопительном сезоне. Как было видно на рис.1, в течение отопительного сезона рабочий расход в системе отопления не опускается ниже 2 т/ч. Поэтому, используя данные диаграммы рис. 4, оценим с небольшим запасом тренд дрейфа dMотн от величины М2 в диапазоне расходов 1…6 т/ч. Эта величина оказывается очень небольшой и составляет всего 0,06% на 1 т/ч расхода М2. В результате можно сделать вывод, что данный узел учета показал очень неплохие результаты при переходе от летнего к зимнему режиму работы и, скорее всего, проработает так же достойно в течение всего предстоящего сезона.

Что получится на самом деле – обязательно расскажем через несколько месяцев. ρ

 

 

Оставить комментарий